JPH02229149A - Production of aromatic urethane - Google Patents
Production of aromatic urethaneInfo
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- JPH02229149A JPH02229149A JP5103389A JP5103389A JPH02229149A JP H02229149 A JPH02229149 A JP H02229149A JP 5103389 A JP5103389 A JP 5103389A JP 5103389 A JP5103389 A JP 5103389A JP H02229149 A JPH02229149 A JP H02229149A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は芳香族ウレタン化合物の製造方法に関し、特に
ポリウレタンの原料となるポリメチレンポリフェニルポ
リイソシアネート(以下、PMPP Iと略記する)を
非ホスゲン法により製造する場合の出発物質となる芳香
族ウレタン化合物の製造方法に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing aromatic urethane compounds, and in particular, polymethylene polyphenyl polyisocyanate (hereinafter abbreviated as PMPP I), which is a raw material for polyurethane, is processed into a non-phosgene compound. The present invention relates to a method for producing an aromatic urethane compound, which is a starting material when produced by a method.
詳しくは、芳香族ニトロ化合物、含水酸基有機化合物お
よび一酸化炭素を、白金族金属/ルイス酸/含窒素ヘテ
ロ芳香族化合物触媒系の存在下で反応させることからな
る芳香族ウレタンの製造において、触媒の回収・再利用
が容易で、生成物回収時の品質劣化が防止された改良方
法に関する。Specifically, in the production of aromatic urethane, which involves reacting an aromatic nitro compound, a hydrous acid group organic compound, and carbon monoxide in the presence of a platinum group metal/Lewis acid/nitrogen-containing heteroaromatic compound catalyst system, This invention relates to an improved method that allows easy recovery and reuse of products and prevents quality deterioration during product recovery.
(従来の技術)
ポリウレタンの原料として大量に使用されているPMP
PIは、工業的には、芳香族ニトロ化合物を還元して得
た芳香族アミンにホスゲンを作用させるホスゲン法によ
り従来より生産されてきた。しかし、この方法は有毒な
ホスゲンを使用すること、ホスゲン合成のために高価な
塩素が必要なこと、塩化水素が大量に副生ずることなど
の問題点があった。(Prior technology) PMP is used in large quantities as a raw material for polyurethane
PI has conventionally been produced industrially by a phosgene method in which phosgene is allowed to act on an aromatic amine obtained by reducing an aromatic nitro compound. However, this method has problems such as the use of toxic phosgene, the need for expensive chlorine to synthesize phosgene, and the production of a large amount of hydrogen chloride as a by-product.
そこで、ホスゲンを使用しない非ホスゲン法によるP肝
PIの合成方法がこれまでも盛んに研究されてきた。Therefore, methods for synthesizing P liver PI by a non-phosgene method that does not use phosgene have been actively researched.
この非ホスゲン法の1つには芳香族ニトロ化合物を出発
原料として、カルボニル化、縮合、および熱分解の3工
程を経る方法がある。詳しくは、芳香族ニトロ化合物、
一酸化炭素および含水酸基有機化合物を触媒の存在下に
反応させて芳香族ウレタンを合成しくカルボニル化)、
次にこのウレタンをホルムアルデヒドなどのメチレン化
剤との縮合反応により架橋させてポリウレタン化合物を
合成しく縮合)、このポリウレタン化合物から含水酸基
有機化合物(アルコールもしくはフェノール)を脱離さ
せ(熱分解)、目的のPMPPTを得る方法である。One of the non-phosgene methods involves using an aromatic nitro compound as a starting material and passing through three steps: carbonylation, condensation, and thermal decomposition. For details, see aromatic nitro compounds,
Carbonylation (to synthesize aromatic urethane by reacting carbon monoxide and a hydrous acid group organic compound in the presence of a catalyst),
Next, this urethane is crosslinked by a condensation reaction with a methylenating agent such as formaldehyde to synthesize a polyurethane compound (condensation), and the hydrous acid group organic compound (alcohol or phenol) is eliminated from this polyurethane compound (thermal decomposition). This is a method to obtain PMPPT of .
PMPP Iの代表例であるMDI (メチレンジフェ
ニルジイソシアネート)の合成を例にとり、以上の反応
経路を反応式で示すと次のようになる。Taking the synthesis of MDI (methylene diphenyl diisocyanate), which is a typical example of PMPP I, as an example, the above reaction route is shown in the following reaction formula.
縮 合:
熱分解:
MDII−メチレンジフェニルシカ−バメート本発明は
、前記反応経路のカルボニル化工程に相当する反応によ
り、EPCなどのウレタン化合物を製造する方法に関す
る。Condensation: Thermal decomposition: MDII-Methylenediphenylcica-bamate The present invention relates to a method for producing urethane compounds such as EPC by a reaction corresponding to the carbonylation step of the above reaction route.
上記カルボニル化工程を白金族金属(主触媒)ルイス酸
(助触媒)−含窒素ヘテロ芳香族化合物(配位子)から
なる触媒系の存在下に行うことにより芳香族ウレタンを
製造する方法は公知である。このウレタン合成方法は触
媒が回収でき、収率が高く、また反応装置の腐食が抑え
られるという利点がある。A method for producing an aromatic urethane by carrying out the above carbonylation step in the presence of a catalyst system consisting of a platinum group metal (main catalyst), a Lewis acid (co-catalyst) and a nitrogen-containing heteroaromatic compound (ligand) is known. It is. This urethane synthesis method has the advantage that the catalyst can be recovered, the yield is high, and corrosion of the reaction equipment is suppressed.
この反応後、得られた反応混合物から触媒と芳香族ウレ
タン杏回収し、触媒はカルボニル化反応に再利用し、芳
香族ウレタンは次工程の縮合工程を経て熱分解されてM
DIに変換される。したがって、工業的には、触媒を再
利用可能な状態で回収すること、および芳香族ウレタン
生成物は次工程で使用できるように高純度・高収率で回
収することが重要である。これらの点に留意して従来よ
り下記の方法が提案されている。After this reaction, the catalyst and aromatic urethane are recovered from the resulting reaction mixture, the catalyst is reused in the carbonylation reaction, and the aromatic urethane is thermally decomposed through the condensation step in the next step.
Converted to DI. Therefore, industrially, it is important to recover the catalyst in a reusable state and to recover the aromatic urethane product with high purity and high yield so that it can be used in the next step. With these points in mind, the following methods have been proposed in the past.
特公昭56−3861号公報には、反応終了後、熱時濾
過等により反応液に不溶の触媒を分離・回収し、次いで
濾液を冷却して析出した芳香族ウレタン生成物を回収し
、残った母液を回収した触媒と共に次回のウレタン合成
に使用する方法が開示されている。Japanese Patent Publication No. 56-3861 states that after the completion of the reaction, the catalyst insoluble in the reaction solution was separated and recovered by filtration while hot, and then the filtrate was cooled to recover the precipitated aromatic urethane product. A method is disclosed in which the mother liquor is used together with the recovered catalyst in the next urethane synthesis.
特開昭53−137929号には、前記の方法で得られ
た芳香族ウレタンを酸性水溶液で処理することにより精
製する方法が記載されている。それにより、ウレタン生
成物の熱安定性が良くなり、次の熱分解工程で、目的と
するイソシアネート以外のタール性物質の副生が抑えら
れる。JP-A-53-137929 describes a method for purifying the aromatic urethane obtained by the above method by treating it with an acidic aqueous solution. This improves the thermal stability of the urethane product, and suppresses the by-product of tar substances other than the target isocyanate in the next thermal decomposition step.
さらに、反応終了後、不溶性の触媒を熱時濾過等により
回収し、濾液を濃縮または蒸留して芳香族ウレタンを回
収する方法も公知である。Furthermore, a method is also known in which, after the reaction is completed, the insoluble catalyst is recovered by hot filtration or the like, and the filtrate is concentrated or distilled to recover the aromatic urethane.
(発明が解決しようとする課題)
前記カルボニル化触媒は、反応基質(芳香族ニトロ化合
物、含水酸基有機化合物、および一酸化炭素)との接触
を良くするため、不均一系の場合には、主触媒である白
金族金属を微粉状担体に担持させたものを使用している
。(Problems to be Solved by the Invention) In order to improve contact with the reaction substrates (aromatic nitro compounds, hydrous acid group organic compounds, and carbon monoxide), the carbonylation catalyst is mainly used in the case of a heterogeneous system. The catalyst used is a platinum group metal supported on a fine powder carrier.
しかし、微粉触媒は粉体であるために取扱いが困難であ
り、プロセスとしても、触媒分離工程が必要となり不経
済である。また、触媒分離工程を設けても、触媒が微粉
末であるため分離回収は難しく、たとえば、フィルター
を用いて濾過分離する場合には濾過面の目詰まり等のト
ラブルが起き、遠心分離ではオーバーフロー側へ触媒が
流出して後工程に悪影響を与え、高価な白金族金属触媒
のロスが大きくなる等の欠点がある。However, since the fine powder catalyst is a powder, it is difficult to handle, and the process requires a catalyst separation step, which is uneconomical. Furthermore, even if a catalyst separation process is provided, it is difficult to separate and recover the catalyst because it is a fine powder.For example, when separating by filtration using a filter, troubles such as clogging of the filter surface occur, and when using centrifugation, the overflow side There are drawbacks such as the catalyst flowing out and having an adverse effect on subsequent processes, and increasing the loss of expensive platinum group metal catalysts.
また、上記のウレタン合成方法においては、反応基質で
ある含水酸基有機化合物を、溶媒の作用を兼ねて大過剰
に使用することが普通であった。Furthermore, in the above-mentioned urethane synthesis method, it has been common to use a large excess of a hydrous acid group organic compound as a reaction substrate, which also serves as a solvent.
この含水酸基有機化合物は触媒、特にルイス酸の溶解力
が高い。そのため、反応終了後、反応液から不溶の触媒
を濾過により分離しても、濾液中になお相当量の触媒が
溶存し、濾液に混入してくることになる。場合によって
は、濾過により回収されるルイス酸は半分以下で、大半
のルイス酸か濾液中に残留する。したがって、この濾液
から芳香族ウレタンを蒸留により回収すると、濾液に残
留する触媒中のルイス酸により芳香族ウレタン生成物が
熱劣化を受け、ウレタン生成物の収率が低下し、品質が
劣化する。This hydrous acid group organic compound has a high ability to dissolve catalysts, especially Lewis acids. Therefore, even if the insoluble catalyst is separated from the reaction solution by filtration after the reaction is completed, a considerable amount of the catalyst will still be dissolved in the filtrate and will be mixed into the filtrate. In some cases, less than half of the Lewis acid is recovered by filtration, with most of the Lewis acid remaining in the filtrate. Therefore, when aromatic urethane is recovered from this filtrate by distillation, the aromatic urethane product is thermally degraded by the Lewis acid in the catalyst remaining in the filtrate, resulting in a decrease in the yield and deterioration of the quality of the urethane product.
特にMDI合成の原料となる芳香族ウレタン(EPC)
を回収する場合、前記特公昭56−3861号公報に開
示されたような晶析法の適用は困難なため、蒸留法を適
用しなければならない。In particular, aromatic urethane (EPC) is a raw material for MDI synthesis.
When recovering , it is difficult to apply the crystallization method as disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-3861, so a distillation method must be used.
第1図に、ウレタン生成物であるEPCに種々の量でル
イス酸のpecI 3を添加し、110°Cで1時間加
熱処理した時のRPC残存率を示す。図から、ウレタン
に共存するルイス酸量が多いほど残存率が低下すること
、すなわち、ルイス酸の共存下ではウレタンの熱安定性
が低下し、熱劣化を受けるが、ルイス酸の共存量が多い
ほど熱劣化がひどくなることがわかる。FIG. 1 shows the residual rate of RPC when various amounts of Lewis acid pecI 3 were added to EPC, which is a urethane product, and the mixture was heat-treated at 110° C. for 1 hour. The figure shows that the greater the amount of Lewis acid coexisting in urethane, the lower the residual rate.In other words, in the coexistence of Lewis acid, the thermal stability of urethane decreases and it undergoes thermal deterioration, but the larger the amount of Lewis acid coexisting, the more the urethane coexists. It can be seen that the higher the temperature, the more severe the thermal deterioration becomes.
したがって、上記のように蒸留によりウレタン生成物を
回収する場合、蒸留か進行するにつれて蒸留釜中のウレ
タン量が低下し、留出しない触媒のウレタンに対する相
対量が増加するため、蒸留終期はどウレタンの熱劣化が
著しくなり、その収率が低下することになる。Therefore, when recovering urethane products by distillation as described above, as the distillation progresses, the amount of urethane in the distillation pot decreases, and the relative amount of the catalyst that does not distill out to the urethane increases, so at the end of the distillation, the amount of urethane is thermal deterioration becomes significant and the yield decreases.
また、このように濾液に残留する触媒量が多いことから
、濾過により固形分として回収される触媒の回収量も低
くなり、再利用に際して新たに触媒を添加する必要が出
てくる。Furthermore, since the amount of catalyst remaining in the filtrate is large, the amount of catalyst recovered as solid content by filtration is also low, and it becomes necessary to add a new catalyst for reuse.
濾液からウレタン生成物を冷却・晶析により回収する場
合も、濾液に上記のように多量の触媒が残留しているた
め、これがウレタン生成物と一緒に析出し、回収された
ウレタン生成物の品質を悪化させる。また、晶析分離後
の母液にも触媒とウレタン生成物が共存状態で残留し、
この母液を次回の反応に利用するとウレタン生成物の熱
劣化は避けられない。Even when the urethane product is recovered from the filtrate by cooling and crystallization, a large amount of catalyst remains in the filtrate as described above, and this precipitates out together with the urethane product, resulting in poor quality of the recovered urethane product. worsen. In addition, the catalyst and urethane product remain in a coexisting state in the mother liquor after crystallization separation.
If this mother liquor is used in the next reaction, thermal deterioration of the urethane product is unavoidable.
本発明の目的は、前述したカルボニル化反応による芳香
族ウレタンの製造方法における上記問題点を解消するこ
とであり、具体的には、反応後の主触媒の回収工程を不
要とし、高価な白金族金属の損失を回避でき、芳香族ウ
レタン生成物と触媒(特に、生成物を劣化させるルイス
酸)との分離効率を向」ニさせることにより、触媒の再
利用率および芳香族ウレタンの品質・収量を改善するこ
とである。The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the method for producing aromatic urethane by the carbonylation reaction, and specifically, to eliminate the need for the recovery step of the main catalyst after the reaction, and to By avoiding metal loss and improving the separation efficiency between aromatic urethane products and catalysts (particularly Lewis acids that degrade the products), catalyst reuse rates and aromatic urethane quality/yields can be improved. The goal is to improve.
(課題を解決するための手段)
本発明者らは、芳香族ウレタン生成物から触媒、特に主
触媒である高価な白金族金属、および生成物を劣化させ
るルイス酸を効率良く分離する手段について検討を重ね
た結果、反応器内に白金族金属を固定しておき、反応時
に脂肪族炭化水素系溶媒を共存させることにより、白金
族金属の分離回収工程が不要となると同時に、ルイス酸
が不溶化し、溶解状態にとどまるウレタン生成物から効
率よく分離することができることを見出した。(Means for Solving the Problems) The present inventors have studied methods for efficiently separating catalysts, particularly expensive platinum group metals that are the main catalyst, and Lewis acids that degrade products from aromatic urethane products. As a result of repeated efforts, by fixing the platinum group metal in the reactor and allowing an aliphatic hydrocarbon solvent to coexist during the reaction, the separation and recovery process of the platinum group metal was not necessary, and at the same time, the Lewis acid became insolubilized. have found that they can be efficiently separated from urethane products that remain in solution.
それにより、高価な白金族金属の損失が回避でき、ルイ
ス酸の回収率が改善され、主触媒および助触媒の再利用
が容易となる。それと同時に、分離された芳香族ウレタ
ン中には微量のルイス酸しか存在しないため、蒸留によ
りウレタンを回収しても熱変成等による収率低下がなく
、高純度・高回収率で生成物を回収することも可能とな
る。This avoids loss of expensive platinum group metals, improves Lewis acid recovery, and facilitates reuse of the main catalyst and co-catalyst. At the same time, since only a trace amount of Lewis acid exists in the separated aromatic urethane, there is no decrease in yield due to thermal denaturation even when the urethane is recovered by distillation, and the product is recovered with high purity and high recovery rate. It is also possible to do so.
本発明の要旨は、芳香族ニトロ化合物、含水酸基有機化
合物、および一酸化炭素を、主触媒として白金族金属、
助触媒としてルイス酸、および配位子として含窒素ヘテ
ロ芳香族化合物からなる触媒系の存在下に反応させて芳
香族ウレタンを製造する方法において、前記白金族金属
を内部に固定した反応器内で、脂肪族炭化水素系溶媒の
共存下に反応させることを特徴とする、芳香族ウレタン
の製造方法である。The gist of the present invention is to use an aromatic nitro compound, a hydrous acid group organic compound, and carbon monoxide as main catalysts, and a platinum group metal,
In a method for producing aromatic urethane by reacting in the presence of a catalyst system consisting of a Lewis acid as a promoter and a nitrogen-containing heteroaromatic compound as a ligand, in a reactor in which the platinum group metal is fixed. , is a method for producing aromatic urethane, characterized in that the reaction is carried out in the coexistence of an aliphatic hydrocarbon solvent.
(作用)
本発明の特徴の1つは、前記カルボニル化反応の主触媒
である白金族金属を反応器内に固定することである。(Function) One of the features of the present invention is that the platinum group metal, which is the main catalyst for the carbonylation reaction, is fixed in the reactor.
本発明者らは、Pd/C−FeC(!3−ピリジン系触
媒を用いたカルボニル化反応において、事前にPdCQ
zを触媒として用いて反応を行った装置では、以後Pd
源を添加せずに反応を行っても、これを添加した場合と
同等の反応成績が得られ、さらに、その効果はその後の
反応でも持続するという現象を発見した。この現象につ
いて鋭意検討した結果、PdCQ、が一酸化炭素等によ
り還元されて金属PcTとして析出する際に、その一部
が装置内壁に付着したことが原因であることを究明した
。すなわち、内壁に付着した少量のPdが触媒として効
果がある事実は、反応基質との触媒効果を良くするため
に微粉末状の触媒や均一系触媒を使用する必要のないこ
とを示している。The present inventors conducted a carbonylation reaction using Pd/C-FeC (!3-pyridine-based catalyst) using PdCQ in advance.
In the apparatus in which the reaction was carried out using z as a catalyst, Pd
They discovered that even if the reaction is carried out without adding the source, the same reaction results can be obtained as when the source is added, and furthermore, the effect persists in subsequent reactions. As a result of intensive investigation into this phenomenon, it was determined that the cause was that when PdCQ was reduced by carbon monoxide or the like and precipitated as metal PcT, a portion of it adhered to the inner wall of the device. That is, the fact that a small amount of Pd attached to the inner wall is effective as a catalyst indicates that there is no need to use a finely powdered catalyst or a homogeneous catalyst to improve the catalytic effect with the reaction substrate.
これに基づき、別の装置で、上記反応における主触媒の
白金族金属の量が反応成績に及ぼす影響を詳細に調べた
ところ、Pd/C=O(すなわち、主触媒無垢jD)以
外の点ではほぼ同等の良い反応成績を維持しており、反
応には極少量のPdが存在すればよく、反応成績はPd
量には依存しないことが判明した。Based on this, we investigated in detail the effect of the amount of platinum group metal as the main catalyst in the above reaction on the reaction results using a separate apparatus, and found that other than Pd/C=O (i.e., the main catalyst is pure jD), Almost the same good reaction results are maintained, and only a very small amount of Pd is required for the reaction, and the reaction results are better than Pd.
It was found that it was not dependent on quantity.
サラに、ニトロベンゼンとエタノールとCOとの反応に
よるフェニルウレタン(N−フェニルカルバミン酸エチ
ル)の回分式合成について、本発明により主触媒の白金
族金属を固定した反応器での反応成績を、従来のPd/
Cを反応器に添加する方法での結果と比較する実験を行
った。反応条件は次の通りである。Regarding the batch synthesis of phenyl urethane (ethyl N-phenylcarbamate) by the reaction of nitrobenzene, ethanol, and CO, the reaction results in a reactor in which the platinum group metal as the main catalyst was fixed according to the present invention were compared with the conventional method. Pd/
An experiment was conducted to compare the results with a method in which C was added to the reactor. The reaction conditions are as follows.
ニトロベンゼン装入量 10 mmoleピリジン
装入量 5 mmoleエタノール装入量
15m1
反応温度 160 ’c反応時間
3時間
CO初圧 80kg/cm2GFeC
Q:lの添加量は0〜2.5mmoleの範囲内で変動
させた。Charge amount of nitrobenzene: 10 mmole Charge amount of pyridine: 5 mmole Charge amount of ethanol: 15 ml Reaction temperature: 160'c Reaction time
3 hours CO initial pressure 80kg/cm2GFeC
The amount of Q:l added was varied within the range of 0 to 2.5 mmole.
反応成績(フェニルウレタンの収率)をF e CQ
3の添加量に対してプロットした結果を第2図に示す。The reaction results (yield of phenyl urethane) are expressed as F e CQ
The results plotted against the addition amount of 3 are shown in FIG.
第2図において、・は本発明法、Oは従来法の反応成績
を示す。本発明法では、従来法によりPdC(!zを主
触媒とした合成実験を予め行うことでPdを内壁にコー
ティングした装置を反応器として用い、外部からPd/
Cを添加せずに反応を行った。In FIG. 2, . indicates the reaction results of the method of the present invention, and O indicates the reaction results of the conventional method. In the method of the present invention, a reactor is used which is coated with Pd on the inner wall by performing a synthesis experiment using PdC (!z as the main catalyst) as a reactor from the outside.
The reaction was carried out without adding C.
一方、従来法では上記のPdコーティングをしない同じ
型の装置を用い、外部から5%Pd/CをPd換算で0
.05 mg−atom添加して、反応を行った。On the other hand, in the conventional method, the same type of equipment without Pd coating is used, and 5% Pd/C is applied from the outside to 0 in terms of Pd.
.. 05 mg-atom was added to carry out the reaction.
第2図より、本発明法(・)と従来法(○)とではフェ
ニルウレタンの収率にほとんど差がなく、装置内壁に固
定したPdでも、外部より供給したPdと同等の触媒作
用をすることが分かる。また、反応速度を決定している
のはPeCQx量であり、Pd量には依存しないことも
判明した。すなわち、Pdは極少量が反応器内に存在し
ていればよく、外部から一定量を供給する必要はないの
である。From Figure 2, there is almost no difference in the yield of phenyl urethane between the method of the present invention (・) and the conventional method (○), and even Pd fixed on the inner wall of the device has the same catalytic effect as Pd supplied from the outside. I understand that. It was also found that the reaction rate was determined by the amount of PeCQx and was not dependent on the amount of Pd. That is, Pd only needs to exist in a very small amount in the reactor, and there is no need to supply a certain amount from outside.
反応器内に白金族金属を固定する方法としては、反応器
の内面を白金族金属でめっき、溶射などの手段によりコ
ーティングする方法、単体もしくは担体に担持させた白
金族金属を内張すする方法、または該金属を内筒、金網
、塊等に加工したものを反応器内に固定する方法、ある
いは担体に該金属を担持させた固定床を反応器に固定す
る方法など、種々の方法が実施可能であり、後出の実施
例に示すように、いずれの方法でも従来の白金族金属を
外部供給する場合と同等の結果が得られる。Methods for fixing platinum group metals in the reactor include coating the inner surface of the reactor with platinum group metals by means such as plating or thermal spraying, or lining the reactor with platinum group metals alone or supported on a carrier. Various methods are available, such as fixing the metal into an inner cylinder, wire mesh, block, etc. in the reactor, or fixing a fixed bed in which the metal is supported on a carrier in the reactor. This is possible, and as shown in the Examples below, either method can provide results equivalent to those obtained by externally supplying a conventional platinum group metal.
また、白金族金属は極く微量が反応系内に存在していれ
ば触媒作用が発揮されるため、反応器内に固定する白金
族金属の量には特に制服はない。Furthermore, since the platinum group metal exhibits a catalytic effect if only a very small amount is present in the reaction system, there is no particular uniformity in the amount of the platinum group metal fixed in the reactor.
このように、本発明により主触媒であるPdなどの白金
族金属を何らかの手段で反応器内に固定して反応を行う
ことにより、従来の常に外部から供給する方法と同等の
反応成績が得られる。また、触媒作用に必要な白金族金
属量は極く微量であるため、主触媒を固定した反応器は
長期間にわたって触媒作用を発揮することができる。し
たがって、回分式および連続式のいずれの反応方式であ
っても、主触媒の反応器への供給と反応後の回収および
場合によりその再生といった厄介な操作を行わずに反応
を長期間持続することができ、高価な主触媒の損失も非
常に少ないため、従来法に比べて経済的に有利である。In this way, according to the present invention, by fixing the main catalyst, a platinum group metal such as Pd, in the reactor by some means and conducting the reaction, it is possible to obtain reaction results equivalent to the conventional method of constantly supplying from the outside. . Furthermore, since the amount of platinum group metal required for catalytic action is extremely small, a reactor in which the main catalyst is fixed can exhibit catalytic action for a long period of time. Therefore, regardless of whether the reaction is batchwise or continuous, it is possible to sustain the reaction for a long period of time without having to perform troublesome operations such as supplying the main catalyst to the reactor, recovering it after the reaction, and in some cases regenerating it. This method is economically advantageous compared to the conventional method because the loss of the expensive main catalyst is very small.
本発明の別の特徴は、前記カルボニル化反応による芳香
族ウレタンの製造において、脂肪族炭化水素系溶媒の存
在下に反応を行うことにより、触媒(特にルイス酸)と
ウレタン生成物との分離を容易にすることである。Another feature of the present invention is that in the production of aromatic urethane by the carbonylation reaction, the catalyst (particularly Lewis acid) and the urethane product can be separated by conducting the reaction in the presence of an aliphatic hydrocarbon solvent. It's about making it easier.
本発明で使用できる脂肪族炭化水素系溶媒は、直鎖もし
くは分岐鎖アルカンならびにシクロアルカンを包含する
。具体例としては、n−ベンクン、n−ヘキサン、n−
へブタン、n−オクタン、nノナン、n−デカン、0−
ウンデカン、n−ドデカン、n −1−リゾカン、n−
テトラデカン、nペンタデカン、イソペンタン、イソヘ
キサン、3−メチルペンタン、2,2−ジメチルブタン
、2.3−ジメチルブタン、2.3〜ジメチルペンクン
、2−エチルヘキサン、シクロベンクン、シクロヘキサ
ン、シクロへブタン、シクロオクタン、シクロノナン、
メチルシクロベンクン、メチルシクロヘキサン、■、1
−ジメチルシクロヘキサン、1,2ジメチルシクロヘキ
サン、13−ジメチルシクロヘキサン、1,4−ジメチ
ルシクロヘキサンなどが挙げられる。これらの化合物の
異性体、または2種以上の溶媒の混合物も使用できる。Aliphatic hydrocarbon solvents that can be used in the present invention include linear or branched alkanes as well as cycloalkanes. Specific examples include n-benkune, n-hexane, n-
Hebutane, n-octane, n-nonane, n-decane, 0-
undecane, n-dodecane, n-1-lysocane, n-
Tetradecane, n-pentadecane, isopentane, isohexane, 3-methylpentane, 2,2-dimethylbutane, 2,3-dimethylbutane, 2.3-dimethylpenkune, 2-ethylhexane, cyclobenkune, cyclohexane, cyclohebutane, cyclo octane, cyclononane,
Methylcyclobencune, methylcyclohexane, ■, 1
-dimethylcyclohexane, 1,2 dimethylcyclohexane, 13-dimethylcyclohexane, 1,4-dimethylcyclohexane and the like. Isomers of these compounds or mixtures of two or more solvents can also be used.
従来の方法では、前述したように、反応後に、触媒、特
にルイス酸のかなりの部分が溶解状態で存在している。In conventional processes, as mentioned above, a significant portion of the catalyst, especially the Lewis acid, is present in solution after the reaction.
そのため、反応混合物を単に濾過しただけでは触媒を完
全に生成物から分離することができず、ウレタン生成物
中に残留する触媒は生成物の劣化の原因となる。Therefore, the catalyst cannot be completely separated from the product by simply filtering the reaction mixture, and the catalyst remaining in the urethane product causes deterioration of the product.
したがって、ウレタン生成物の収率および品質を改善し
、触媒の回収率を上げるには、触媒を可及的に完全にウ
レタン生成物から分離することが必要であるが、本発明
によれば、脂肪族炭化水素系溶媒を反応系に添加し、そ
の存在下に反応を行うことにより、反応後の濾過時に触
媒のほぼ全量を固形分として回収することができる。脂
肪族炭化水素系溶媒は、触媒を溶解せずにウレタン生成
物を溶解することができ、しかも反応に不活性であるた
め、この目的に特に好適である。また、この溶媒が反応
中に共存することによる反応への悪影響はない。Therefore, in order to improve the yield and quality of the urethane product and to increase the recovery of the catalyst, it is necessary to separate the catalyst from the urethane product as completely as possible, and according to the present invention: By adding an aliphatic hydrocarbon solvent to the reaction system and carrying out the reaction in its presence, almost the entire amount of the catalyst can be recovered as a solid content during filtration after the reaction. Aliphatic hydrocarbon solvents are particularly suitable for this purpose because they are capable of dissolving the urethane product without dissolving the catalyst and are inert to the reaction. Furthermore, the coexistence of this solvent during the reaction does not have an adverse effect on the reaction.
脂肪族炭化水素系溶媒の添加量は、反応後に未反応の含
水酸基有機化合物に溶解しうる触媒、特にルイス酸を実
質的に完全に不溶化させるのに必要な量とする。そのた
めに、反応器に仕込んだ含水酸基を機化合物の量に対し
て容量比で1=1以上の量で上記溶媒を用いることが好
ましい。The amount of the aliphatic hydrocarbon solvent added is the amount necessary to substantially completely insolubilize the catalyst, particularly the Lewis acid, which can be dissolved in the unreacted hydrous acid group organic compound after the reaction. For this purpose, it is preferable to use the above-mentioned solvent in a volume ratio of 1=1 or more to the amount of hydrous acid groups charged in the reactor to the amount of organic compound.
上記以外の使用物質および反応条件等については、従来
法によるカルボニル化反応と同様でよいが、以下に簡単
に説明する。The substances used, reaction conditions, etc. other than those mentioned above may be the same as those for the conventional carbonylation reaction, but will be briefly explained below.
主原料となる芳香族ニトロ化合物は、芳香環に直接結合
した少なくとも1個のニトロ基を含有する化合物であり
、モノニトロ化合物に限らず、ポリニトロ化合物でもよ
い。芳香環は単環でも多環体でもよく、またニトロ基以
外に各種の置換基を含有する化合物も原料として使用で
きる。The aromatic nitro compound serving as the main raw material is a compound containing at least one nitro group directly bonded to an aromatic ring, and is not limited to a mononitro compound, but may be a polynitro compound. The aromatic ring may be monocyclic or polycyclic, and compounds containing various substituents in addition to the nitro group can also be used as raw materials.
含水酸基有機化合物としては、第一、第二、第二級の水
酸基を含む1価および多価アルコール類、ならびに1価
および多価フェノール類のいずれも使用可能であるが、
芳香族ポリイソシアネート化合物の製造原料としての芳
香族ウレタン化合物の製造の場合には、エタノールまた
はメタノールが最も適している。As the hydrated acid group organic compound, any of monohydric and polyhydric alcohols and monohydric and polyhydric phenols containing primary, secondary, and secondary hydroxyl groups can be used.
In the case of producing an aromatic urethane compound as a raw material for producing an aromatic polyisocyanate compound, ethanol or methanol is most suitable.
この反応で主触媒として用いる白金族金属は、金属単体
のパラジウム、ルテニウム、ロジウム、白金、オスミウ
ムおよびイリジウムから選ばれ、金属そのまま、あるい
は担体に担持させた状態のいずれの形態のものでもよい
。工業的には、比較的安価なパラジウムおよびルテニウ
ムが最も適している。The platinum group metal used as the main catalyst in this reaction is selected from the simple metals palladium, ruthenium, rhodium, platinum, osmium, and iridium, and may be in any form as the metal or supported on a carrier. Industrially, relatively inexpensive palladium and ruthenium are most suitable.
また、助触媒のルイス酸としては、反応条件下でレドッ
クス反応を行うことのできる、周期律表11[A〜■族
およびIB−VB亜族から選ばれた元素の化合物が使用
可能である。Further, as the Lewis acid of the co-catalyst, it is possible to use a compound of an element selected from Groups A to II of the Periodic Table of Elements and subgroups IB-VB, which can carry out a redox reaction under the reaction conditions.
配位子である含窒素ヘテロ芳香族化合物は、無置換形で
も、あるいは反応条件下で不活性な置換基を含むもので
もよい。また、含窒素ヘテロ芳香族化合物の酸付加塩、
第四級塩または酸化物も使用できる。The nitrogen-containing heteroaromatic compound as a ligand may be unsubstituted or may contain a substituent that is inert under the reaction conditions. Also, acid addition salts of nitrogen-containing heteroaromatic compounds,
Quaternary salts or oxides can also be used.
これらの含窒素ヘテロ芳香族化合物はルイス酸と錯体を
形成するので、触媒系成分のうち、ルイス酸と含窒素ヘ
テロ芳香族化合物は、これらを予め反応させて錯体の形
態で使用することもできる。These nitrogen-containing heteroaromatic compounds form a complex with a Lewis acid, so among the components of the catalyst system, the Lewis acid and the nitrogen-containing heteroaromatic compound can be used in the form of a complex by reacting them in advance. .
カルボニル化反応は、主原料の芳香族ニトロ化金物のニ
トロ基に対して、モル比で少なくとも3倍の一酸化炭素
を用いて行うことが望ましい。The carbonylation reaction is preferably carried out using carbon monoxide at a molar ratio of at least three times the nitro group of the aromatic nitrated metal as the main raw material.
含水酸基有機化合物はニトロ基に対して等モル以上用い
ることが必要である。しかし、大過剰に使用すると触媒
の溶解量が多くなり、本発明で触媒を不溶分として分離
するのに必要な脂肪族炭化水素系溶媒の使用量が多くな
る。そのため、含水酸基有機化合物はニトロ基に対して
モル比で1:1ないし10:1の範囲で使用することが
好ましい。It is necessary to use the hydrous acid group organic compound in an amount equal to or more than the nitro group. However, if it is used in large excess, the amount of dissolved catalyst increases, and the amount of aliphatic hydrocarbon solvent required to separate the catalyst as an insoluble component in the present invention increases. Therefore, it is preferable to use the hydrous acid group organic compound in a molar ratio of 1:1 to 10:1 to the nitro group.
本発明によれば、反応系に脂肪族炭化水素系溶媒を共存
させるので、アルコール等の含水酸基有機化合物の使用
量は従来より少なくてよい。According to the present invention, since an aliphatic hydrocarbon solvent is allowed to coexist in the reaction system, the amount of a hydrous acid group organic compound such as alcohol may be used in a smaller amount than in the past.
反応物質および触媒の仕込み方法や添加の順序には特に
制限はなく、用いる装置の制約内で変えることができる
。反応は、回分、半連続、連続のいずれの方法で実施し
てもよい。There are no particular restrictions on the charging method or order of addition of the reactants and catalyst, and they can be changed within the limitations of the equipment used. The reaction may be carried out batchwise, semi-continuously or continuously.
反応溶媒としては、上記のように、脂肪族炭化水素系溶
媒を使用するが、少量であれば他の溶媒を共存させても
よい。As the reaction solvent, an aliphatic hydrocarbon solvent is used as described above, but other solvents may be present in small amounts.
反応温度は100〜250℃の範囲内、特に140〜1
90 ’Cの範囲内が好ましい。反応圧力は一酸化炭素
の分圧として10〜1000kg/ cJ−G、特に3
0〜300kg/at(−Gの範囲内が好ましい。反応
時間は、用いた反応物質の種類、反応温度、反応圧力、
触媒の種類と量、反応装置などの諸因子によって変わる
が、一般には0.5〜10時間で充分である。The reaction temperature is within the range of 100 to 250°C, especially 140 to 1
It is preferably within the range of 90'C. The reaction pressure is 10 to 1000 kg/cJ-G as the partial pressure of carbon monoxide, especially 3
The range of 0 to 300 kg/at (-G is preferable.The reaction time depends on the type of reactant used, the reaction temperature, the reaction pressure,
Generally, 0.5 to 10 hours is sufficient, although it varies depending on various factors such as the type and amount of catalyst and the reaction equipment.
反応終了後の処理は、例えば、次のように実施できる。The treatment after the completion of the reaction can be carried out, for example, as follows.
反応混合物をまず室温まで冷却し、脱圧する。脂肪族炭
化水素系溶媒の存在により触媒は不溶化しているので、
反応混合物を濾過すると、触媒、特にルイス酸をほぼ完
全に固形分として回収できる。回収された触媒は、その
まま、あるいは溶媒洗浄などの適当な方法で精製し、組
成を調整した後、循環使用することができる。The reaction mixture is first cooled to room temperature and depressurized. Since the catalyst is insolubilized by the presence of the aliphatic hydrocarbon solvent,
When the reaction mixture is filtered, the catalyst, especially the Lewis acid, can be recovered almost completely as solids. The recovered catalyst can be recycled as it is or after being purified by an appropriate method such as solvent washing and having its composition adjusted.
触媒の不溶化が十分でなければ、反応後にこの種の溶媒
を追加して、触媒の完全な分離を行うこともできる。脂
肪族炭化水素系溶媒を2回以上添加する場合、使用する
溶媒は同一でも異なるものでもよい。If the insolubilization of the catalyst is not sufficient, this type of solvent can also be added after the reaction to achieve complete separation of the catalyst. When adding an aliphatic hydrocarbon solvent two or more times, the solvents used may be the same or different.
ルイス酸の不溶化は脂肪族炭化水素系溶媒を反アルコー
ル等の含水酸基有機化合物を溶媒を兼ねて多量に使用す
ることになるため、不溶化に必要な炭化水素溶媒量が非
常に多くなるか、あるいは予め反応混合物を濃縮する必
要があり、いずれも経済的に不利である。Insolubilization of Lewis acids requires the use of a large amount of aliphatic hydrocarbon solvents and hydrous acid group organic compounds such as anti-alcohols, which also serve as solvents, so the amount of hydrocarbon solvent required for insolubilization becomes extremely large, or It is necessary to concentrate the reaction mixture in advance, which is economically disadvantageous.
本発明の方法によれば、主触媒の白金族金属成分は反応
器に固定され、他の触媒成分の損失も非常に少ないので
、触媒の循環使用時の触媒の追加量が従来より非常に少
量ですむ上、主触媒の回収工程が不要となる。According to the method of the present invention, the platinum group metal component of the main catalyst is fixed in the reactor, and the loss of other catalyst components is very small, so the amount of catalyst added when the catalyst is used in circulation is much smaller than before. Not only that, but the process of recovering the main catalyst becomes unnecessary.
なお、触媒の分離は、濾過以外にも、遠心分離、デカン
テーションなどの任意の固液分離手段により実施できる
。In addition to filtration, the catalyst can be separated by any solid-liquid separation means such as centrifugation and decantation.
上記のように触媒を分離すると、触媒をほとんど含有し
ない反応液が得られる。この反応液から芳香族ウレタン
生成物を蒸留、晶析などの適当な方法で回収する。触媒
(特にルイス酸)が存在しないので、ウレタンを蒸留に
より回収しても、熱変成等による生成物の収率低下およ
び品質劣化が起こらない。それにより、特に精製を行わ
なくても、実質的に純粋な芳香族ウレタン生成物を高収
率で得ることができる。When the catalyst is separated as described above, a reaction liquid containing almost no catalyst is obtained. The aromatic urethane product is recovered from this reaction solution by an appropriate method such as distillation or crystallization. Since there is no catalyst (particularly a Lewis acid), even if urethane is recovered by distillation, there will be no reduction in product yield or quality deterioration due to thermal denaturation or the like. Thereby, a substantially pure aromatic urethane product can be obtained in high yield without any particular purification.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。転
化率および収率は液体クロマトグラフィーによる測定結
果から算出したものである。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. The conversion rate and yield were calculated from the results of measurements by liquid chromatography.
実施例
本実施例で使用した反応器は、内容積200mの撹拌機
付きの加圧流通式反応装置に、下記に示す方法により主
触媒の白金族金属を器内に固定したものである。エタノ
ールと脂肪族炭化水素系溶媒とを1/2の容量比で混合
した混合溶媒に、ニトロベンゼン0.8 mol/ I
t 、ピリジン0.4 mo1712、および無水塩化
第二鉄0.2 mo+/ 12を溶解させた溶液を反応
液として使用した。この反応液を25 ml/hrの流
量(平均滞留時間4時間)で、160℃、100kg/
cm2−(Hの条件下に、COガス5.5Nj!/hr
とともに上記反応器に供給しながら、反応を120時間
連続式で行った。反応器の最初の加圧はCOガスにより
行った。反応終了後、室温まで冷却して排気し、窒素ガ
スで置換した。得られた反応混合物を濾過し、不溶分と
可溶分とに分けた。可溶分はその一部を吸光光度法によ
り分析し、可溶分中のFe含有量を算出した。可溶分残
部は、蒸留により溶媒、未反応成分、および反応生成物
に分離して回収し、ニトロベンゼンの転化率および生成
物であるNフェニルカルバミン酸エチル(EPC)の収
率を算出した。Example The reactor used in this example was a pressurized flow reactor with an internal volume of 200 m equipped with a stirrer, and a platinum group metal as the main catalyst was fixed in the reactor by the method shown below. Nitrobenzene 0.8 mol/I was added to a mixed solvent of ethanol and an aliphatic hydrocarbon solvent at a volume ratio of 1/2.
A solution containing 0.4 mo1712 of pyridine, and 0.2 mo+/12 of anhydrous ferric chloride was used as the reaction solution. This reaction solution was heated to 160°C and 100 kg/hr at a flow rate of 25 ml/hr (average residence time: 4 hours).
cm2-(under H conditions, CO gas 5.5Nj!/hr
The reaction was carried out continuously for 120 hours while supplying the same to the reactor. Initial pressurization of the reactor was performed with CO gas. After the reaction was completed, the reactor was cooled to room temperature, evacuated, and replaced with nitrogen gas. The resulting reaction mixture was filtered and separated into insoluble and soluble components. A part of the soluble content was analyzed by spectrophotometry, and the Fe content in the soluble content was calculated. The remaining soluble content was separated and recovered by distillation into a solvent, an unreacted component, and a reaction product, and the conversion rate of nitrobenzene and the yield of the product N-phenylcarbamate ethyl (EPC) were calculated.
反応器内パラジウム円筒(外径44mM、高さ100m
m、重量1.80g)を設置した。なお、比較例3〜8
では、エタノールと混合する溶媒として、脂肪族炭化水
素系以外の溶媒を使用した。Palladium cylinder inside the reactor (outer diameter 44 mm, height 100 m
m, weight 1.80 g) was installed. In addition, Comparative Examples 3 to 8
Here, a solvent other than aliphatic hydrocarbons was used as the solvent to be mixed with ethanol.
大施開1
反応器内にパラジウム金網(138X100 mm、重
量50g)を固定した。Large Opening 1 A palladium wire mesh (138 x 100 mm, weight 50 g) was fixed in the reactor.
去隻炭1 反応器内にパラジウム塊(重量10g)を固定した。charcoal 1 A palladium block (weight 10 g) was fixed in the reactor.
実施例4
反応器内の撹拌器にバケットを取りつけ、その中にパラ
ジウムを5%担持したアルミナを200g充填した。Example 4 A bucket was attached to a stirrer in a reactor, and 200 g of alumina carrying 5% palladium was filled into the bucket.
実施盤】
実施例1と同様に、パラジウム内筒を反応器内に固定し
たが、エタノールに代えてメタノールを使用した。反応
によりN−フェニルカルバミン酸メチルがウレタン生成
物として得られる。Implementation board] As in Example 1, the palladium inner cylinder was fixed in the reactor, but methanol was used instead of ethanol. The reaction yields methyl N-phenylcarbamate as the urethane product.
実施孤立
実施例1と同様の形状のルテニウム内筒(重量180g
)を反応器内に設置した。Implementation Isolated Ruthenium inner cylinder with the same shape as Example 1 (weight 180g)
) was placed in the reactor.
几較■上
実施例1においてパラジウム内筒を設置する代りに、前
記混合溶媒にPd換算で4 B−atom/ 1の濃度
で5%Pd/Cを添加したスラリーを反応器内に供給し
ながら反応させた。Comparison ■ Instead of installing the palladium inner cylinder in Example 1 above, a slurry in which 5% Pd/C was added to the mixed solvent at a concentration of 4 B-atoms/1 in terms of Pd was supplied into the reactor. Made it react.
ル較五主
実施例6においてルテニウム内筒を設置する代りに、前
記混合溶媒にRu換算で4 mg−atom/βの濃度
で5%Ru/Cを添加したスラリーを反応器内ムこ供給
しながら反応させた。Instead of installing the ruthenium inner cylinder in Main Example 6, a slurry in which 5% Ru/C was added to the mixed solvent at a concentration of 4 mg-atom/β in terms of Ru was supplied to the inside of the reactor. I reacted while doing so.
反応成績を、エタノールとの混合溶媒として使用した溶
媒の種類および白金族金属の固定法とともに第1表にま
とめて示す。The reaction results are summarized in Table 1 along with the type of solvent used as a mixed solvent with ethanol and the method of fixing the platinum group metal.
(以下余白)
第1表の結果から明らかなように、本発明の方法によれ
ば、脂肪族炭化水素系溶媒の存在下に反応を行うことに
より、助触媒であるルイス酸はほぼ全量を不溶分として
回収することができるとともに、その反応成績は全く遜
色が見られない。(Leaving space below) As is clear from the results in Table 1, according to the method of the present invention, by conducting the reaction in the presence of an aliphatic hydrocarbon solvent, almost all of the Lewis acid as a cocatalyst is insoluble. It can be recovered as a fraction, and the reaction results are completely comparable.
例えば、比較例3はエタノールを溶媒も兼ねて使用した
従来例であるが、これと実施例1とでは全く同じ反応成
績を示し、n−へキサンの共存が反応に悪影響を及ぼさ
ないことが示された。溶媒が脂肪族炭化水素以外の場合
、比較例3〜8に示すように、ルイス酸の溶出量は非常
に多くなった。For example, Comparative Example 3 is a conventional example in which ethanol was also used as a solvent, but this and Example 1 showed exactly the same reaction results, indicating that the coexistence of n-hexane did not adversely affect the reaction. It was done. When the solvent was other than an aliphatic hydrocarbon, as shown in Comparative Examples 3 to 8, the amount of Lewis acid eluted was extremely large.
また、主触媒の白金族金属を固定せずに反応液に混合し
て供給した比較例1および2では、白金族金属をスラリ
ーとして供給したためバルブにかみ込みによる摩耗を生
じ、反応系の気密を維持することが困難であった。In addition, in Comparative Examples 1 and 2, in which the platinum group metal of the main catalyst was supplied as a slurry without being fixed, the platinum group metal was supplied as a slurry, which caused wear due to jamming in the valve, and the airtightness of the reaction system was impaired. It was difficult to maintain.
(発明の効果)
本発明の方法によれば、芳香族ニトロ化合物、含水酸基
有機化合物および一酸化炭素から、白金族金属−ルイス
酸−配位子からなる触媒系の存在下で芳香族ウレタンを
製造する際に、主触媒である白金族金属を外部から供給
することなく、あらかじめ反応器内に固定した状態で反
応を行い、さらに反応系に脂肪族炭化水素系溶媒を共存
させる。(Effects of the Invention) According to the method of the present invention, aromatic urethane is produced from an aromatic nitro compound, a hydrous acid group organic compound, and carbon monoxide in the presence of a catalyst system consisting of a platinum group metal-Lewis acid-ligand. During production, the reaction is performed with the platinum group metal as the main catalyst fixed in the reactor in advance without being supplied from the outside, and an aliphatic hydrocarbon solvent is also allowed to coexist in the reaction system.
それにより主触媒に関しては、従来法では反応基質と共
に供給し続けるために不可欠であった反応後の回収、乾
燥、場合による再生といった面倒な作業が必要なく、不
十分な乾燥による副生物生成や収率低下も起こらない。As a result, there is no need for the troublesome work of recovery, drying, and optional regeneration of the main catalyst after the reaction, which was essential in conventional methods in order to continue supplying the main catalyst with the reaction substrate. There is no rate drop.
また、従来法では高価な白金族金属が回収時にかなり失
われてしまうが、本発明ではその損失量が非常に少ない
。しかも、反応器内に固定された白金族金属は、従来に
匹敵する高い触媒活性を長期間維持できる。Further, in the conventional method, a considerable amount of expensive platinum group metal is lost during recovery, but in the present invention, the amount of loss is extremely small. Furthermore, the platinum group metal fixed in the reactor can maintain high catalytic activity for a long period of time, comparable to conventional catalysts.
助触媒であるルイス酸は、従来の方法では、濾過により
触媒を分離する際にかなりの部分が濾液中に残り、生成
物の蒸留分離時に生成物の劣化の原因となっていたが、
本発明の方法ではルイス酸を実質的に不溶化させること
ができ、ルイス酸のほぼ全量を不溶分として回収するこ
とができる。In conventional methods, when the catalyst is separated by filtration, a considerable portion of Lewis acid, which is a co-catalyst, remains in the filtrate, causing product deterioration when the product is separated by distillation.
In the method of the present invention, the Lewis acid can be made substantially insolubilized, and almost the entire amount of the Lewis acid can be recovered as insoluble matter.
その結果、芳香族ウレタン生成物のルイス酸による汚染
および劣化を防ぐことができ、次工程の主原料としての
芳香族ウレタンの品質および収率が改善されるとともに
、ルイス酸の回収率も向上し、新たな触媒の補給を最小
限に抑えて触媒を循環使用することができる。また、使
用した脂肪族炭化水素系溶媒はウレタン生成物を含有す
る濾液がら蒸留によって回収して反復使用できる。As a result, it is possible to prevent contamination and deterioration of aromatic urethane products by Lewis acids, improve the quality and yield of aromatic urethane as the main raw material for the next process, and improve the recovery rate of Lewis acids. , the catalyst can be reused with minimal replenishment of new catalyst. Further, the aliphatic hydrocarbon solvent used can be recovered by distillation from the filtrate containing the urethane product and used repeatedly.
以上の結果、従来法では主触媒、助触媒とも、再使用す
る場合には一定量の追加が必要であったが、本発明の場
合にはその必要がないか、非常に小さい。本発明の方法
は、触媒効率および作業効率の両面で経済的に非常に有
利で、しかも品質の優れた生成物を与えることができる
。As a result of the above, in the conventional method, it was necessary to add a certain amount of both the main catalyst and the co-catalyst when reusing them, but in the case of the present invention, this is not necessary or is very small. The process of the present invention is economically very advantageous in terms of both catalyst efficiency and work efficiency, and can provide products of excellent quality.
第1図は、ルイス酸(FeC(!:+)の共存による芳
香族ウレタン(RPC)の熱安定性の低下を示すグラフ
;および
第2図は、本発明によりPdを反応器内壁にコーティン
グした場合(・)と、従来法によりコーティングせずに
Pd/Cを反応器に添加した場合(0)とについて、助
触媒のFeCQsの添加量とフェニルウレタン収率との
関係を示すグラフである。Figure 1 is a graph showing the decrease in thermal stability of aromatic urethane (RPC) due to the coexistence of Lewis acid (FeC(!:+)); and Figure 2 is a graph showing the decrease in thermal stability of aromatic urethane (RPC) due to the coexistence of Lewis acid (FeC(!:+)); It is a graph showing the relationship between the amount of FeCQs added as a co-catalyst and the phenyl urethane yield for the case (•) and the case (0) when Pd/C is added to the reactor without coating by the conventional method.
Claims (1)
酸化炭素を、主触媒として白金族金属、助触媒としてル
イス酸、および配位子として含窒素ヘテロ芳香族化合物
からなる触媒系の存在下に反応させて芳香族ウレタンを
製造する方法において、前記白金族金属を内部に固定し
た反応器内で、脂肪族炭化水素系溶媒の存在下に反応さ
せることを特徴とする、芳香族ウレタンの製造方法。An aromatic nitro compound, a hydrous acid group organic compound, and carbon monoxide are reacted in the presence of a catalyst system consisting of a platinum group metal as a main catalyst, a Lewis acid as a promoter, and a nitrogen-containing heteroaromatic compound as a ligand. A method for producing an aromatic urethane, the method comprising carrying out the reaction in the presence of an aliphatic hydrocarbon solvent in a reactor in which the platinum group metal is fixed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103389A JPH02229149A (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Production of aromatic urethane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103389A JPH02229149A (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Production of aromatic urethane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02229149A true JPH02229149A (en) | 1990-09-11 |
Family
ID=12875495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5103389A Pending JPH02229149A (en) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Production of aromatic urethane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02229149A (en) |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP5103389A patent/JPH02229149A/en active Pending
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